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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#41
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AW: Uhren im Schwerefeld
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Nun ist es ja in der Physik ja schon lange bekannt, das Raum und Zeit eine Einheit bilden. Was bedeutet denn 'Geschwindigkeit'? Das ist ja nichts anderes als Strecke pro Zeit! Da liegt es doch nahe, das man, wenn man eine bestimmte Geschwindigkeit als eine Fundamentalkonstante des Universums erkennt daraus den Schluß zieht, das dieser Zusammenhang zwischen Raum und Zeit ebenso fundamental ist. Nun kann man darüber natürlich jammern, weil man die Zeit ja als etwas absolutes wahrnimmt. Aber wenn man dann eine Atomuhr in ein Flugzeug packt und einmal links und einmal rechts um den Globus fliegt und dann unterschiedliche Zeiten abliest, dann ist für mich die einfachste Erklärung: Stimmt, die Zeit läuft je nach Geschwindigkeit langsamer. Natürlich kann man auch hunderte andere Erklärungen postulieren, die mathematisch äquivalent sind - aber ich kenne bisher keine, die wirklich einfacher ist. Zitat:
Klar. Zitat:
Wenn man nun allerdings modern rechnet, dann ist das schon ein Unterschied. Denn da bevorzugt die Mathematik die SRT-Sichtweise. Man benutzt dann sog. kovarianten Größen, womit man Gleichungen sehr elegant so formulieren kann, das man direkt sieht, ob sie invariant unter Lorenztransformationen sind oder nicht. Damit schrumpfen die Maxwellgleichungen dann z.B. von vier Gleichungen auf zwei (einfache) Gleichungen und man sieht direkt, das sie lorenzinvariant sind. Nun basiert das ganz aber genau darauf, das man Raum und Zeit als 'Raumzeit' zusammenfaßt, wobei man aber einen sog. Minkowskiraum bekommt, bei der die Metrik der Raumzeit eine (+, -, -, -) Signatur hat. Die Zeit ist dabei durch das '+' gekenntzeichnet, was letztlich daher kommt, das man Geschwindigkeiten ja als Strecke geteilt durch Zeit bekommt, was bedeutet, das Raum und Zeit eben eine etwas andere Struktur haben müssen. In der Praxis ist daher die SRT-Sichtweise sehr viel einfacher und praktikabler zu handhaben. Zitat:
Das ist alles so straight-forward, das ich nicht verstehe, wieso man daran herummeckern kann. Zitat:
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Gruß, Karsten. |
#42
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AW: Uhren im Schwerefeld
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die lokal gemessene (reale) Lichtgeschwindigkeit c=dx/dtau im Gravitationsfeld ist natürlich konstant. Ein entfernter Beobachter misst aber eine verringerte Lichtgeschwindigkeit. So weit ich das verstanden habe, handelt es sich hierbei aber lediglich um eine scheinbare Verringerung. http://de.wikipedia.org/wiki/Shapiro-Verz%C3%B6gerung Gruss, Marco Polo |
#43
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AW: Uhren im Schwerefeld
Lichtgeschwindigkeit im grav.Feld
Die LG ist in der SRT eine "absolute Größe". Das ist sie, solange es sich um geradlinig und gleichförmig bewegte Bezugssysteme handelt. Die LG verliert in der ART ihren "absoluten" Charakter. Man kann zeigen und messen, das die LG im grav.Feld(oder in beschleunigten Bezugssystemen) von der Schwerkraft und von der Richtung gegen die Schwerkraft abhängig ist. Die Lichtgeschwindigkeit c ist in der ART keine Konstante mehr. Sie ändert sich mit der Gravitation (rs=mg/c²) und mit dem Winkel (φ). Für r -> unendlich erhält man den Wert für c der in der SRT eine Konstante ist. c(φ) = c (1-rs/r-rscos²φ/r) EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. |
#44
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AW: Uhren im Schwerefeld
Hallo Eyk.
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Wo hast du diesen ausgemachten Unsinn wieder her? Der Impuls ist genauso eine relativistische Größe, wie die Geschwindigkeit. Stell dir vor, der Impuls wäre als Information im Körper gespeichert. Dann würde jeder Beobachter, egal welche Relativgeschwindigkeit er zu diesem besitzt, den gleichen Impuls für diesen Körper voraussagen. Der Impuls wird in der SRT wie folgt behandelt: p=m*v p=m0*v/sqrt(1-v²/c²) p=m0*v/sqrt(1-ß²) p=gamma*m0*v m=relativistische Geamtmasse (also Ruhemasse + dynamische Masse) m0=Ruhemasse Was soll ausserdem der Begriff "reale Relativgeschwindigkeit"? Relativgeschwindigkeit reicht völlig aus. Für dich scheint eine "reale Relativgeschwindigkeit" eine Absolutgeschwindigkeit zu sein. So was gibt es aber nicht. Gruss, Marco Polo |
#45
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AW: Uhren im Schwerefeld
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Wenn man das Bild akzeptiert, das die Raumzeit wirklich verkürzt und verlängert werden kann, ist das auch zu erwarten und auch vom entfernten Beobachter zu berücksichtigen, wenn er aus der Lichtlaufzeit auf c schließt. Wenn man sich aber auf den Standpunkt stellt: Ich tue so, als ob der Raum nicht gekrümmt ist und berechne dann aus der Lichtlaufzeit mein 'neues c', dann kommt man natürlich wirklich auf eine Veränderung der Lichtgeschwindigkeit. Im Rahmen der ART benutze ich lieber den ersten Standpunkt, einfach weil es mehr 'im Rahmen' des ganzen ist. Wenn man ein 'Gefühl' für die Stärke dieser Effekte bekommen möchte, dann ist die zweite Betrachtungsweise praktisch, weil man so direkt einen Zahlenwert für die 'neue' Lichtgeschwindigkeit bekommt und damit die Stärke der Raumzeitkrümmung also in einen einfachen, einzelnen Zahlenwert fassen kann. Es besteht aber auch eher das Risiko der Fehlinterpretation (was ich gerade bei EvB als recht hoch einschätze ) Gruß, Karsten. |
#46
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AW: Uhren im Schwerefeld
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die Verringerung von c im grav.Feld ist real. c(φ) = c (1-rs/r-rscos²φ/r) c(90°)= c(1-rs/r) c(0°/180°) = c(1-2rs/r) Würde man den Michelson-Versuch noch mal durchführen und zwar so, dass c einmal senkrecht(90°) und einmal parallele/antiparallele(0°/180°) zur Richtung der Gravitation gemessen wird, ergebe sich folgender Unterschied: ∆c = c(90°) - c(0°/180°) ∆c = crs/r ∆c ~ 5cm/s Die Lichtgeschwindigkeit c ist auch am Erdboden eine andere wie in der Höhe H. c(90°)= c(1-GH/c²) mit G=grav.Beschleunigung c(0°/180°) = c(1-2GH/c²) Aussagen über Zahlenwerte der Lichtgeschwindigkeit haben aber in der ART nur noch geringen Wert, da man in der lokalen Koordinatenzeit immer den aus der SRT bekannten Wert für c erhält. Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. |
#47
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AW: Uhren im Schwerefeld
Kannst du mal angeben, woher du diese Gleichung hast? Erscheint mir nämlich nicht ganz korrekt zu sein.
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Wenn man nun natürlich ein Interferometer baut, welches groß genug ist, um die Unterschiede in der Raumzeitkrümmung zu 'sehen', dann bekommt man schon irgendwann schon eine Abweichung in abh. vom Winkel. Aber da spielt dann eben auch die Strecke eine Rolle über die die Lichtlaufzeit ermittelt wird - und die taucht in deiner Formel nirgends auf. Gruß, Karsten. |
#48
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AW: Uhren im Schwerefeld
Hallo EMI,
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Klar habe ich mich auch schon öfter gefragt, ob es tatsächlich legitim ist, nur von einer scheinbaren Verringerung zu sprechen. Ich finde schon, da c im Vakuum eine Absolutgeschwindigkeit ist. Wie kann eine Absolutgeschwindigkeit lokal einen anderen Wert haben als für einen entferneten Beobachter? Der entfernte Beobachter misst zwar diese Verringerung. Diese ist aber nicht real. Ich denke, dass nur der lokale Beobachter die tatsächliche Lichtgeschwindigkeit misst. Kenne mich mit der Thematik aber net so doll aus. Vielleicht liege ich auch falsch. Aber warum steht bei Wikipedia, dass es sich um eine scheinbare Verringerung handelt? Wenn diese real wäre, dann wäre der Wiki-Artikel falsch. ps. habe noch mal nach dem Shapiro-Effekt gegoogelt. Dass die Lichtgeschwindigkeit aber nur scheinbar verringert ist, wurde nirgends erwähnt. Hmm... Gruss, Marco Polo Ge?ndert von Marco Polo (29.01.09 um 15:15 Uhr) |
#49
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AW: Uhren im Schwerefeld
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Ist das nun aber wirklich ein Widerspruch? Nein, solange man bedenkt, wovon man redet: Der Tacho mißt ja immer deine 'lokale' Geschwindigkeit. Aber um von A nach B zu kommen fährst du nicht auf einer Geraden sondern auf einer 'Geodäte', welche durch die vorhandenen Straßen vorgegeben ist. Dein echter Fahrweg kann also (obwohl er der mit dem Auto kürzest mögliche ist) länger sein also die theoretische Luftlinie und das erklärt die beiden unterschiedlichen Geschwindigkeiten. In der ART ist es nun genauso. Lokal mißt man 'den Wert auf dem Tacho', von weitem sieht man die Raumkrümmung aber nicht direkt, sondern nur indirekt über die Bewegung von Testteilchen und denkst sich daher 'Luftlinie' (was aber eigentlich nicht stimmt). Und es kommt noch die Zeitdilatation dazu. Als Resultat bekommt man dann eine scheinbar veränderte Lichtgeschwindigkeit. Scheinbar, weil es 'entlang der Geodäte' ja weiterhin der richtige Wert (konstant c) ist. Was lernen wir daraus: In der Physik kommt es immer drauf an, Werte zu interpretieren. Eine Formel allein kann richtig sein, mit der falschen Interpretation ist das keine Physik. Das ist auch der Grund, warum man im Physikstudium (keine Ahnung ob heute immer noch) erst mal Experimentalphysik und pure Mathematik lernt, bevor es mit theoretischer Physik losgeht. Gruß, Karsten. |
#50
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AW: Uhren im Schwerefeld
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Leuchtet irgendwie ein. Man misst also nur indirekt eine Verringerung der LG. Das Licht muss wegen der Krümmung eben einen längeren Weg zurücklegen und braucht dann eben länger. c bliebe demnach immer konstant. Wikipedia unterscheidet ja auch zwischen realer und gemessener Geschwindigkeit. Real ist demnach nur die lokal ermittelte LG: Zitat:
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